تدوین قوانین احتمالاتی برای بهره برداری بهینه تلفیقی کمّی-کیفی از منابع آب سطحی و زیرزمینی در زمان واقعی: کاربرد ماشین های بردار پشتیبان

تعیین سیاست های بهینه بهره برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی زمانی که تصمیم گیران و ذینفعان متفاوت با اهداف متضادی وجود دارند، مسئله ای پیچیده است. در این مقاله، یک روش جدید برای تدوین قوانین بهره برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی در زمان واقعی، ارائه شد. در روش پیشنهادی، برای تعیین منحنی های تعامل بین اهداف، از الگوریتم ژنتیک چندهدفه nsga-ii و در رفع اختلاف بین تصمیم گیرندگان، از تئوری رفع اختلاف یونگ استفاده شد. همچنین برای برطرف نمودن مشکل زمان اجرای مدل بلند مدت در بهره برداری در زمان واقعی، استفاده از ماشین های بردار پشتیبان احتمالاتی که قابلیت ایجاد خروجی احتمالاتی و ارائه قوانین مدیریت منابع آب را دارا هستند، پیشنهاد گردید. مدل ارائه شده برای تدوین قوانین بهره برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی تهران به کار گرفته شده است. ذینفعان در منطقه مورد مطالعه، دارای مطلوبیتهای متفاوت و بعضاً متضادی نظیر تأمین آب با کیفیت مناسب، کاهش هزینه های پمپاژ،  بهبود کیفیت آب آبخوان و کنترل نوسانات سطح آب زیرزمینی هستند. در روش ارائه شده، مدل های شبیه سازی جریان آب زیرزمینی modflow و پخش و انتقال آلاینده mt3d با مدل بهینه سازی nsga-ii تلفیق شدند تا منحنی های تعامل بین اهداف به دست آیند. بهترین نقطه روی منحنی تعامل به کمک مدل رفع اختلاف یونگ انتخاب شد. نتایج مدل پیشنهادی نشان دهنده اهمیت اعمال یک مدل رفع اختلاف یکپارچه و قابلیت مناسب ماشین های بردار پشتیبان در تدوین قوانین بهره برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی در زمان واقعی در منطقه مورد مطالعه است. نتایج نشان می دهند که میزان دقت قوانین تخصیص آب محاسبه شده در مرحله صحت سنجی بیش از 80 درصد است. بر اساس این قوانین، تغییرات تجمعی تراز سطح آب زیرزمینی در آبخوان تهران در یک دوره برنامه ریزی 15 ساله در حد 80 سانتی متر محدود شده است.